EP4198434A1 - Heat exchanger plate, plate heat exchanger and water treatment system - Google Patents

Heat exchanger plate, plate heat exchanger and water treatment system Download PDF

Info

Publication number
EP4198434A1
EP4198434A1 EP22203989.3A EP22203989A EP4198434A1 EP 4198434 A1 EP4198434 A1 EP 4198434A1 EP 22203989 A EP22203989 A EP 22203989A EP 4198434 A1 EP4198434 A1 EP 4198434A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
plate
opening
discharge opening
inert gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22203989.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Martens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4198434A1 publication Critical patent/EP4198434A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • B01D5/0015Plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/0069Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with degasification or deaeration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/0093Removing and treatment of non condensable gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/043Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0061Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
    • F28D2021/0066Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications with combined condensation and evaporation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/18Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for removing contaminants, e.g. for degassing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/06Fastening; Joining by welding
    • F28F2275/067Fastening; Joining by welding by laser welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/20Fastening; Joining with threaded elements
    • F28F2275/205Fastening; Joining with threaded elements with of tie-rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/083Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger plate, a plate heat exchanger and a water treatment plant.
  • Plate heat exchangers are known from the prior art. These have at least one heat exchanger plate between a first fluid space and a second fluid space, heat being able to be transferred from a fluid in the first fluid space to a fluid in the second fluid space.
  • Water treatment plants that work by means of mechanical vapor compression distillation (MVCD) and are used, for example, in seawater desalination plants, but also for the treatment of drinking water for individual extraction points, can have such a plate heat exchanger as an evaporator-condenser unit.
  • MVCD mechanical vapor compression distillation
  • Phase changes such as evaporation and condensation can lead to a significant increase in heat transfer compared to pure convection of fluids, in which only the temperature of the medium is changed.
  • This effect can be used in shell and tube heat exchangers (RWÜ) when used as a condenser in order to vary the effective condenser area during operation.
  • RWÜ shell and tube heat exchangers
  • the wetted surface is shielded from the gas phase and thus from condensation.
  • non-condensables In distillation processes, however, non-condensables always accumulate on the condenser side components that significantly reduce the condensation performance.
  • These non-condensable components which can also be referred to as inert gases, can be extracted from the outside of tube bundle heat exchangers on the condenser side. Due to the compact design, this is not easily possible in plate heat exchangers.
  • An object of the invention is to provide an improved heat exchanger plate, an improved plate heat exchanger and an improved water treatment plant.
  • a heat exchanger plate has a first supply opening, a second supply opening, a first discharge opening and a second discharge opening.
  • the heat exchanger plate has an inert gas discharge opening.
  • the inert gas discharge opening can be used to be able to remove non-condensable components during operation of a heat exchanger.
  • the heat exchanger plate can be designed in such a way that the first feed opening, the second feed opening, the first discharge opening and the second discharge opening are each arranged in different corner areas of the heat exchanger plate.
  • the heat exchanger plate can be essentially rectangular. This is intended to mean that the heat exchanger plate has four sides which are arranged in such a way that there are angles of between 80 and 100 degrees between the sides.
  • the first feed opening, the second feed opening, the discharge opening and the second discharge opening can each be arranged in different corner regions of the heat exchanger plate.
  • the inert gas discharge opening comprises an elongated hole.
  • the first supply opening, the second supply opening and the second discharge opening are designed round. A flow of the inert gas can thereby be improved.
  • the inert gas discharge opening and the first discharge opening are designed as a common opening in the heat exchanger plate. This allows for more flexible operation.
  • the common opening can be designed in particular as an elongated hole.
  • a plate heat exchanger has at least one such heat exchanger plate, a front plate and an end plate. Furthermore, the plate heat exchanger has at least one first fluid space and at least one second fluid space, each heat exchanger plate being arranged between a first fluid space and a second fluid space.
  • First seals separate the second supply opening and the second discharge opening from the first fluid space in the first fluid space.
  • second seals separate the first supply opening, the first discharge opening and the inert gas discharge opening of the heat exchanger plate from the second fluid space.
  • the plate heat exchanger also has a first heat exchanger supply opening, a second heat exchanger supply opening, a first heat exchanger discharge opening, a second heat exchanger discharge opening and a heat exchanger inert gas discharge opening, the first heat exchanger supply opening being connected to the first supply opening or the first supply openings, the second heat exchanger supply opening being connected to the second supply opening or the second supply openings , the first heat exchanger discharge port is connected to the first discharge port or ports, the second heat exchanger discharge port is connected to the second discharge port or ports, and the heat exchanger inert gas discharge port is connected to the inert gas discharge port or ports.
  • the front panel is designed in the form of a heat exchanger plate according to the invention.
  • the heat exchanger inert gas discharge opening is closed off with a valve in such a way that any excess pressure can be released by means of the valve.
  • a plurality of first fluid spaces and a plurality of second fluid spaces are provided.
  • a heat exchanger plate according to the invention is arranged between one of the first fluid spaces and one of the second fluid spaces.
  • first seals separate the second supply opening and the second discharge opening of the respective heat exchanger plate from the first fluid spaces.
  • second seals separate the first supply opening, the first discharge opening and the inert gas discharge opening of the respective heat exchanger plate from the second fluid spaces.
  • a volume flow via the inert gas discharge opening corresponds to a maximum of one tenth, in particular a maximum of one hundredth, of a volume flow supplied via the first feed opening, it being possible for the volume flow discharged via the inert gas discharge opening to be adjusted by means of a pump.
  • the volume flow can vary greatly due to different concentrations of inert gas in the vapor phase.
  • a water treatment plant has an inlet for water, a first outlet for treated water and a second outlet for waste water, a first water tank, an evaporator-condenser unit, a mist eliminator and a compressor.
  • the inlet is connected to the water vessel.
  • the water tank is connected to an evaporator inlet of an evaporator of the evaporator-condenser unit.
  • An evaporator outlet of the evaporator of the evaporator-condenser unit is connected to the mist eliminator.
  • the droplet separator is connected to a condenser inlet of a condenser of the evaporator-condenser unit.
  • a condenser outlet of the condenser of the evaporator-condenser unit is connected to the first outlet.
  • the compressor is placed between the mist eliminator and the condenser inlet.
  • the compressor is set up to generate a negative pressure on the side of the droplet separator.
  • the evaporator-condenser unit includes a plate heat exchanger according to the invention.
  • the evaporator inlet is connected to the second feed port.
  • the evaporator outlet is connected to the second discharge port.
  • the condenser inlet is connected to the first supply port.
  • the condenser outlet is connected to the first discharge port.
  • the inert gas discharge opening 5 can serve to remove non-condensable components during operation of a heat exchanger.
  • the heat exchanger plate 1 is designed in such a way that the first feed opening 2 , the second feed opening 3 , the first discharge opening 4 and the second discharge opening 5 are each arranged in different corner areas 9 of the heat exchanger plate 1 .
  • the heat exchanger plate 1 is rectangular in shape. In each of the four corner areas 9 one of the openings 2, 3, 4, 5 mentioned is arranged.
  • the inert gas discharge opening 6 is arranged closer to the first supply opening 2 and the second discharge opening 5 than to the second supply opening 3 and the first discharge opening 4.
  • first supply opening 2, the second supply opening 3, the first Discharge opening 4 and the second discharge opening 5 can each also be arranged in other corner regions 9, it being possible for each corner region 9 to have one of these openings 2, 3, 4, 5.
  • FIG. 2 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10 with three heat exchanger plates 1, like the heat exchanger plate 1 of 1 are designed, a front plate 11 and an end plate 12.
  • the heat exchanger plates 1, the front plate 11 and the end plate 12 each have a peripheral seal 20, with which they can be sealed against a housing, not shown.
  • the plate heat exchanger 10 also has two first fluid spaces 13 and two second fluid spaces 14 , each heat exchanger plate 1 being arranged between a first fluid space 13 and a second fluid space 14 .
  • the fluid chambers 13, 14 are thus each formed between two heat exchanger plates 1 or front plate 11 and end plate 12 and one heat exchanger plate 1 and the housing, not shown.
  • the housing is indicated with dotted lines.
  • First seals 21 in the first fluid space separate the second supply opening 3 and the second discharge opening 5 of the heat exchanger plate 1 from the first fluid space 13 .
  • Second seals 22 in the second fluid space 14 separate the first supply opening 2 , the first discharge opening 4 and the inert gas discharge opening 6 of the heat exchanger plate 1 from the second fluid space 14 .
  • the front panel 11, the heat exchanger plates 1 and the end plate 12 can be held together with clamping screws. This enables a simple extension of the plate heat exchanger 10 by simply adding two more heat exchanger plates 11 and thus a further first fluid space 13 and a further second fluid space 14 are added. Of course, two heat exchanger plates 1 can also be omitted and thus a first fluid chamber 13 and a second fluid chamber 14 can be omitted.
  • the plate heat exchanger 10 also has a first heat exchanger supply opening 31 in the front plate 11, a second heat exchanger supply opening 32 in the end plate 12, a first heat exchanger discharge opening 33 in the front plate 11, a second heat exchanger discharge opening 34 in the end plate and a heat exchanger inert gas discharge opening 35 in the front plate 11.
  • the first heat exchanger feed opening 31 is connected to the first feed openings 2 .
  • the second heat exchanger feed opening 32 is connected to the second feed openings 3 .
  • the first heat exchanger discharge port 33 is connected to the first discharge ports 4 .
  • the second heat exchanger discharge port 34 is connected to the second discharge ports 5 .
  • the heat exchanger inert gas discharge opening 35 is connected to the inert gas discharge openings 6 .
  • Non-condensable components can be removed during operation of the plate heat exchanger 10 via the heat exchanger inert gas vent opening 35 . Due to the fact that the first heat exchanger discharge opening 33 and the first heat exchanger discharge opening 33 are arranged in the front panel 11 and the second heat exchanger supply opening 32 and the second heat exchanger discharge opening 34 are arranged in the end plate 12, the plate heat exchanger 10 can be operated according to the countercurrent principle, in which heat is well distributed by a first fluid with a first flow direction 15 can be transferred to a second fluid with a second flow direction 16 .
  • the flow directions 15, 16 are represented by dashed lines.
  • the front panel 11, the heat exchanger plates 1 and the end plate 12 can also be held together in other ways.
  • the plate heat exchanger 10 can be soldered.
  • the individual plates 1, 11, 12 are soldered together so that the clamping screws can be dispensed with.
  • Another design consists of laser-welded cassettes.
  • two heat exchanger plates 1 are welded with a laser to form a gas-tight cassette.
  • the plate pack is clamped together with clamping screws, allowing disassembly or expansion is possible at any time.
  • This design is particularly suitable for a critical medium (welded gap) and a service medium (sealed gap).
  • a critical medium welded gap
  • a service medium service medium
  • FIG. 3 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of 2 provided that no differences are described below.
  • the front panel 11 is like the heat exchanger plate 1 of 1 designed so that the second heat exchanger supply opening 32 and the second heat exchanger discharge opening 34 are also arranged in the front panel 11 and thus not in the end panel 12 . This changes the second direction of flow 16.
  • Such a plate heat exchanger is even easier to expand, since here only the end plate 12 must be removed, two more heat exchanger plates 1 with circumferential seals 20, first seal 21 and second seal 22 must be inserted and then the end plate 12 must be reassembled . Since the openings 31, 32, 33, 34, 35 are all arranged in the front panel 11, nothing has to be changed at the connections of the plate heat exchanger 10.
  • First seals 21 are arranged between the end plate 12 and the heat exchanger plate 1 adjoining it, so that a connection between the first fluid chambers 13 and the second fluid chambers is ruled out.
  • the second feed opening 3 and the second discharge opening 5 could also be omitted in this heat exchanger plate 1 .
  • the first heat exchanger discharge opening 33 is arranged in the end plate 12 and not in the front plate 11 .
  • the second heat exchanger discharge opening 34 is arranged in the front panel 11 and not in the end panel 12 . This changes the first flow direction 15 and the second flow direction 16.
  • the plate heat exchanger 10 of Figures 2 to 4 used as an evaporator-condenser unit of a water treatment plant, it can be provided that water vapor is introduced into the first fluid chambers 13 via the first heat exchanger feed opening 31 and water is introduced into the second fluid chambers 14 via the second heat exchanger feed opening 32.
  • the water vapor in the first fluid chambers 13 condenses due to the lower temperature of the water in the second fluid spaces 14, wherein a heat of condensation is transferred to the water in the second fluid spaces 14 and the water arranged in the second fluid spaces 14 is heated and possibly evaporated.
  • the condensed water is discharged via the first heat exchanger discharge opening 33, while the heated water or possibly water vapor is already discharged via the second heat exchanger discharge opening 34.
  • Inert gases that also get into the first fluid chambers 13 via the first heat exchanger supply opening 31 are not condensed, but can be removed from the plate heat exchanger via the inert gas discharge openings 6 of the heat exchanger plates 1 and the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .
  • FIG figure 5 shows a cross section through a plate heat exchanger 10, as in FIG figure 2 shown is configured.
  • Water condensing in the first fluid chambers 13 can fill the first fluid chambers 13 in such a way that a maximum fill level is below the inert gas discharge openings 6 so that non-condensable components can be guided through the inert gas discharge openings 6 .
  • a quantity of transferred heat can also be adjusted by means of the filling level, since a different effective plate size of the heat exchanger plate 1 is available depending on the filling level.
  • a valve 25 is arranged at the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .
  • the heat exchanger inert gas discharge opening 35 is closed off with the valve 25 in such a way that any excess pressure can be released by means of the valve 25 .
  • the valve 25 can in particular be an overpressure valve and it can be provided that the valve 25 releases an overpressure generated by the non-condensable components in the first fluid chambers 13 .
  • FIG. 6 shows a cross section through a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of figure 5 provided that no differences are described below.
  • the valve 25 is replaced by a pump 26.
  • a volume flow via the inert gas discharge openings 6 corresponds at most to one hundredth of a volume flow supplied via the first supply opening 2 , the volume flow discharged via the inert gas discharge opening 6 being adjusted by means of the pump 26 .
  • the supplied volume flow is supplied via the first heat exchanger supply opening 31 and the discharged volume flow is discharged via the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .
  • valve 25 and the pump 26 can also be used together.
  • the related to the figure 5 and 6 Explained features can each also in the plate heat exchangers 10 of Figures 3 and 4 come into use.
  • the inert gas discharge opening 6 is designed as a slot 7 in this exemplary embodiment.
  • the first supply opening 2, the second supply opening 3, the first discharge opening 4 and the second discharge opening 5 are round and as in FIG 1 shown decorated.
  • the elongated hole 7 can in particular be designed in such a way that with different fill levels, the elongated hole 7 extends to different extents into the liquid level, while still allowing the non-condensable components to be discharged above the fill level.
  • FIG 8 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of the basic structure 2 corresponds, but with the heat exchanger plate 1 of 7 is executed.
  • the front panel 11 can also have an elongated hole 7 which is connected to the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .
  • a sight glass 36 is arranged here, with which the fill level of the plate heat exchanger can be checked.
  • the front panel 11 can alternatively also as in connection with 2 be designed explained. The way it works of the plate heat exchanger 10 otherwise corresponds to that of the plate heat exchanger 10 of FIG 2 .
  • the related to the Figures 3 to 6 Explained adjustments can also for the plate heat exchanger 10 of 8 be provided.
  • the inert gas discharge opening 6 and the first discharge opening 4 are designed as a common opening 8 of the heat exchanger plate 1 .
  • the common opening is also designed as a slot 7 in this embodiment.
  • FIG 10 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of the basic structure 2 corresponds, but with the heat exchanger plate 1 of 9 is executed.
  • the front panel 11 is in this embodiment as in connection with 2 explained designed.
  • the mode of operation of the plate heat exchanger 10 otherwise corresponds to that of the plate heat exchanger 10 of FIG 2 .
  • the related to the Figures 3 to 6 Explained adjustments can also for the plate heat exchanger 10 of 10 be provided.
  • the front panel 11 can also be related to how 8 be designed explained.
  • FIG. 11 shows a water treatment plant 100 with an inlet 101 for water, a first outlet 102 for treated water and a second outlet 103 for waste water, a water tank 104, an evaporator-condenser unit 110, a mist eliminator 105 and a compressor 120.
  • the inlet 101 is connected to the water vessel 104.
  • the water vessel 104 is connected to an evaporator inlet 112 of an evaporator 111 of the evaporator-condenser unit 110 .
  • An evaporator outlet 113 of the evaporator 111 of the evaporator-condenser unit 110 is connected to the droplet separator 105 arranged in the water vessel 104 .
  • the droplet separator 105 is connected to a condenser inlet 117 of a condenser 116 of the evaporator-condenser unit 110 .
  • a condenser outlet 118 of the condenser 116 of the evaporator-condenser unit 110 is connected to the first outlet 102 .
  • the compressor 120 is positioned between the mist eliminator 105 and the condenser inlet 117 .
  • the compressor 120 is set up to generate a negative pressure on the side of the droplet separator 105 .
  • the evaporator-condenser unit 110 is designed as a plate heat exchanger 10 analogously to the configurations described above, with the first fluid chamber 13 forming the condenser 116 and the second fluid chamber forming the evaporator 111 .
  • the first heat exchanger supply opening 31 corresponds to the condenser inlet 117
  • the second heat exchanger supply opening 32 corresponds to the evaporator inlet 112
  • the first heat exchanger discharge opening 33 corresponds to the condenser outlet 118
  • the second heat exchanger discharge opening 34 corresponds to the evaporator outlet 113.
  • the plate heat exchanger 10 described can be used well in such a water treatment system 100, since the non-condensable components or inert gases that reach the condenser 116 can be discharged via the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .
  • the pumps 26 or valves 25 already described can be used for this purpose.
  • a vaporous volume flow leaves the plate heat exchanger 10 via the inert gas discharge openings 6. This can be done by means of a discharge valve 25 or a pump 26 as in FIGS figure 5 and 6 shown respectively.
  • the droplet separator 105 is in the form of a nozzle 106 and a net 107 . If water is evaporated in the evaporator 111, any water that is present can also be entrained as droplets. These droplets are held back by the net 107 and flow back down into the water vessel 104, while the water vapor can leave the droplet separator 105 at the top. As an alternative to displaying the 11 other configurations of the droplet separator 105, such as a cyclone separator, are also conceivable.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragerplatte 1 mit einer ersten Zuführöffnung 2, einer zweiten Zuführöffnung 3, einer ersten Abführöffnung 4 und einer zweiten Abführöffnung 5, ferner aufweisend eine Inertgasabführöffnung 6. Die Erfindung betrifft ferner einen Plattenwärmeübertrager mit einer solchen Wärmeübertragerplatte und eine Wasseraufbereitungsanlage mit einem solchen Plattenwärmeübertrager.The invention relates to a heat exchanger plate 1 with a first feed opening 2, a second feed opening 3, a first discharge opening 4 and a second discharge opening 5, also having an inert gas discharge opening 6. The invention also relates to a plate heat exchanger with such a heat exchanger plate and a water treatment plant with such a plate heat exchanger .

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragerplatte, einen Plattenwärmeübertrager sowie eine Wasseraufbereitungsanlage.The invention relates to a heat exchanger plate, a plate heat exchanger and a water treatment plant.

Stand der TechnikState of the art

Es sind Plattenwärmeübertrager (PWÜ) aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen zumindest eine Wärmeübertragerplatte zwischen einem ersten Fluidraum und einem zweiten Fluidraum auf, wobei Wärme von einem Fluid im ersten Fluidraum zu einem Fluid im zweiten Fluidraum übertragen werden kann.Plate heat exchangers (PHE) are known from the prior art. These have at least one heat exchanger plate between a first fluid space and a second fluid space, heat being able to be transferred from a fluid in the first fluid space to a fluid in the second fluid space.

Wasseraufbereitungsanlagen, die mittels mechanischer Dampfkomprimierungsdestillation (englisch: mechanical vapor compression destillation - MVCD) arbeiten und beispielsweise in Meerwasserentsalzungsanlagen, aber auch für die Trinkwasseraufbereitung für Einzelentnahmestellen, eingesetzt werden, können als Verdampfer-Kondensator-Einheit einen solchen Plattenwärmeübertrager aufweisen.Water treatment plants that work by means of mechanical vapor compression distillation (MVCD) and are used, for example, in seawater desalination plants, but also for the treatment of drinking water for individual extraction points, can have such a plate heat exchanger as an evaporator-condenser unit.

Phasenwechsel, wie Verdampfung und Kondensation können zu einer erheblichen Steigerung eines Wärmeübertrags führen, verglichen mit einer reinen Konvektion von Fluiden, bei der nur die Temperatur des Mediums verändert wird. Bei Rohrbündelwärmeübertragern (RWÜ) lässt sich bei der Anwendung als Kondensator dieser Effekt nutzen, um die effektive Kondensatorfläche während des Betriebs zu variieren. Durch Variation des Füllstands wird die benetzte Oberfläche von der Gasphase und damit von der Kondensation abgeschirmt. In Destillationsprozessen reichern sich jedoch auf der Kondensatorseite immer nicht kondensierbare Komponenten an, die die Kondensationsleistung erheblich reduzieren. Diese nicht kondensierbaren Komponenten, die auch als Inertgase bezeichnet werden können, lassen sich bei Rohrbündelwärmeübertragern im Außenraum auf der Kondensatorseite abziehen. Durch die kompakte Bauweise ist dies in Plattenwärmeübertragern nicht ohne weiteres möglich.Phase changes such as evaporation and condensation can lead to a significant increase in heat transfer compared to pure convection of fluids, in which only the temperature of the medium is changed. This effect can be used in shell and tube heat exchangers (RWÜ) when used as a condenser in order to vary the effective condenser area during operation. By varying the fill level, the wetted surface is shielded from the gas phase and thus from condensation. In distillation processes, however, non-condensables always accumulate on the condenser side components that significantly reduce the condensation performance. These non-condensable components, which can also be referred to as inert gases, can be extracted from the outside of tube bundle heat exchangers on the condenser side. Due to the compact design, this is not easily possible in plate heat exchangers.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Wärmeübertragerplatte, einen verbesserten Plattenwärmeübertrager und eine verbesserte Wasseraufbereitungsanlage bereitzustellen.An object of the invention is to provide an improved heat exchanger plate, an improved plate heat exchanger and an improved water treatment plant.

Diese Aufgabe werden mit der Wärmeübertragerplatte, dem Plattenwärmeübertrager sowie der Wasseraufbereitungsanlage der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved with the heat exchanger plate, the plate heat exchanger and the water treatment system of the independent patent claims. Advantageous configurations are specified in the dependent patent claims.

Eine Wärmeübertragerplatte weist eine erste Zuführöffnung, eine zweite Zuführöffnung, eine erste Abführöffnung und eine zweite Abführöffnung auf. Darüber hinaus weist die Wärmeübertragerplatte eine Inertgasabführöffnung auf. Die Inertgasabführöffnung kann dazu dienen, nicht kondensierbaren Komponenten während eines Betriebs eines Wärmeübertragers entfernen zu können.A heat exchanger plate has a first supply opening, a second supply opening, a first discharge opening and a second discharge opening. In addition, the heat exchanger plate has an inert gas discharge opening. The inert gas discharge opening can be used to be able to remove non-condensable components during operation of a heat exchanger.

Die Wärmeübertragerplatte kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die erste Zuführöffnung, die zweite Zuführöffnung, die erste Abführöffnung und die zweite Abführöffnung jeweils in verschiedenen Eckbereichen der Wärmeübertragerplatte angeordnet sind. Die Wärmeübertragerplatte kann im Wesentlichen rechteckig ausgestaltet sein. Das soll bedeuten, dass die Wärmeübertragerplatte vier Seiten aufweist, die derart angeordnet sind, dass zwischen den Seiten jeweils Winkel zwischen 80 und 100 Grad vorliegen. Auch hier können die erste Zuführöffnung, die zweite Zuführöffnung, eine die Abführöffnung und die zweite Abführöffnung jeweils in verschiedenen Eckbereichen der Wärmeübertragerplatte angeordnet sein.The heat exchanger plate can be designed in such a way that the first feed opening, the second feed opening, the first discharge opening and the second discharge opening are each arranged in different corner areas of the heat exchanger plate. The heat exchanger plate can be essentially rectangular. This is intended to mean that the heat exchanger plate has four sides which are arranged in such a way that there are angles of between 80 and 100 degrees between the sides. Here, too, the first feed opening, the second feed opening, the discharge opening and the second discharge opening can each be arranged in different corner regions of the heat exchanger plate.

In einer Ausführungsform der Wärmeübertragerplatte umfasst die Inertgasabführöffnung ein Langloch. Die erste Zuführöffnung, die zweite Zuführöffnung und die zweite Abführöffnung sind rund ausgestaltet. Dadurch kann ein Fluss des Inertgases verbessert werden.In one embodiment of the heat exchanger plate, the inert gas discharge opening comprises an elongated hole. The first supply opening, the second supply opening and the second discharge opening are designed round. A flow of the inert gas can thereby be improved.

In einer Ausführungsform der Wärmeübertragerplatte sind die Inertgasabführöffnung und die erste Abführöffnung als eine gemeinsame Öffnung der Wärmeübertragerplatte ausgestaltet. Dies ermöglicht einen flexibleren Betrieb. Die gemeinsame Öffnung kann dabei insbesondere als Langloch ausgestaltet sein.In one embodiment of the heat exchanger plate, the inert gas discharge opening and the first discharge opening are designed as a common opening in the heat exchanger plate. This allows for more flexible operation. The common opening can be designed in particular as an elongated hole.

Ein Plattenwärmeübertrager weist zumindest eine solche Wärmeübertragerplatte, eine Frontplatte und eine Endplatte auf. Ferner weist der Plattenwärmeübertrager zumindest einen ersten Fluidraum und zumindest einen zweiten Fluidraum auf, wobei jede Wärmeübertragerplatte zwischen einem ersten Fluidraum und einem zweiten Fluidraum angeordnet ist. Erste Dichtungen trennen im ersten Fluidraum die zweite Zuführöffnung und die zweite Abführöffnung vom ersten Fluidraum ab. Zweite Dichtungen trennen im zweiten Fluidraum die erste Zuführöffnung, die erste Abführöffnung und die Inertgasabführöffnung der Wärmeübertragerplatte vom zweiten Fluidraum ab.A plate heat exchanger has at least one such heat exchanger plate, a front plate and an end plate. Furthermore, the plate heat exchanger has at least one first fluid space and at least one second fluid space, each heat exchanger plate being arranged between a first fluid space and a second fluid space. First seals separate the second supply opening and the second discharge opening from the first fluid space in the first fluid space. In the second fluid space, second seals separate the first supply opening, the first discharge opening and the inert gas discharge opening of the heat exchanger plate from the second fluid space.

In einer Ausführungsform weist der Plattenwärmeübertrager ferner eine erste Wärmeübertragerzuführöffnung, eine zweite Wärmeübertragerzuführöffnung, eine erste Wärmeübertragerabführöffnung, eine zweite Wärmeübertragerabführöffnung und eine Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung, wobei die erste Wärmeübertragerzuführöffnung mit der ersten Zuführöffnung oder den ersten Zuführöffnungen, die zweite Wärmeübertragerzuführöffnung mit der zweiten Zuführöffnung oder den zweiten Zuführöffnungen, die erste Wärmeübertragerabführöffnung mit der ersten Abführöffnung oder den ersten Abführöffnungen, die zweite Wärmeübertragerabführöffnung mit der zweiten Abführöffnung oder den zweiten Abführöffnungen und die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung mit der Inertgasabführöffnung oder den Inertgasabführöffnungen verbunden ist.In one embodiment, the plate heat exchanger also has a first heat exchanger supply opening, a second heat exchanger supply opening, a first heat exchanger discharge opening, a second heat exchanger discharge opening and a heat exchanger inert gas discharge opening, the first heat exchanger supply opening being connected to the first supply opening or the first supply openings, the second heat exchanger supply opening being connected to the second supply opening or the second supply openings , the first heat exchanger discharge port is connected to the first discharge port or ports, the second heat exchanger discharge port is connected to the second discharge port or ports, and the heat exchanger inert gas discharge port is connected to the inert gas discharge port or ports.

In einer Ausführungsform des Plattenwärmeübertragers ist die Frontplatte in Form einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragerplatte ausgestaltet.In one embodiment of the plate heat exchanger, the front panel is designed in the form of a heat exchanger plate according to the invention.

In einer Ausführungsform des Plattenwärmeübertragers ist die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung mit einem Ventil derart abgeschlossen, dass ein etwaiger Überdruck mittels des Ventils abgegeben werden kann.In one embodiment of the plate heat exchanger, the heat exchanger inert gas discharge opening is closed off with a valve in such a way that any excess pressure can be released by means of the valve.

In einer Ausführungsform des Plattenwärmeübertragers sind mehrere erste Fluidräume und mehrere zweite Fluidräume vorgesehen. Jeweils zwischen einem der ersten Fluidräume und einem der zweiten Fluidräume ist eine erfindungsgemäße Wärmeübertragerplatte angeordnet. Erste Dichtungen trennen in den ersten Fluidräumen die zweite Zuführöffnung und die zweite Abführöffnung der jeweiligen Wärmeübertragerplatte von den ersten Fluidräumen ab. Zweite Dichtungen trennen in den zweiten Fluidräumen die erste Zuführöffnung, die erste Abführöffnung und die Inertgasabführöffnung der jeweiligen Wärmeübertragerplatte von den zweiten Fluidräumen ab.In one embodiment of the plate heat exchanger, a plurality of first fluid spaces and a plurality of second fluid spaces are provided. A heat exchanger plate according to the invention is arranged between one of the first fluid spaces and one of the second fluid spaces. In the first fluid spaces, first seals separate the second supply opening and the second discharge opening of the respective heat exchanger plate from the first fluid spaces. In the second fluid spaces, second seals separate the first supply opening, the first discharge opening and the inert gas discharge opening of the respective heat exchanger plate from the second fluid spaces.

In einer Ausführungsform des Plattenwärmeübertragers entspricht ein Volumenstrom über die Inertgasabführöffnung maximal einen Zehntel, insbesondere maximal einem Hundertstel, eines über die erste Zuführöffnung zugeführten Volumenstroms, wobei der über die Inertgasabführöffnung abgeführte Volumenstrom mittels einer Pumpe eingestellt werden kann. Der Volumenstrom kann durch unterschiedliche Konzentrationen von Inertgas in der Dampfphase stark variieren.In one embodiment of the plate heat exchanger, a volume flow via the inert gas discharge opening corresponds to a maximum of one tenth, in particular a maximum of one hundredth, of a volume flow supplied via the first feed opening, it being possible for the volume flow discharged via the inert gas discharge opening to be adjusted by means of a pump. The volume flow can vary greatly due to different concentrations of inert gas in the vapor phase.

Eine Wasseraufbereitungsanlage weist einen Einlass für Wasser, einen ersten Auslass für aufbereitetes Wasser und einem zweiten Auslass für Abwasser, ein erstes Wassergefäß, eine Verdampfer-Kondensator-Einheit, einen Tropfenabscheider und einem Kompressor auf. Der Einlass ist mit dem Wassergefäß verbunden. Das Wassergefäß ist mit einem Verdampfereinlass eines Verdampfers der Verdampfer-Kondensator-Einheit verbunden. Ein Verdampferauslass des Verdampfers der Verdampfer-Kondensator-Einheit ist mit dem Tropfenabscheider verbunden. Der Tropfenabscheider ist mit einem Kondensatoreinlass eines Kondensators der Verdampfer-Kondensator-Einheit verbunden. Ein Kondensatorauslass des Kondensators der Verdampfer-Kondensator-Einheit ist mit dem ersten Auslass verbunden. Der Kompressor ist zwischen dem Tropfenabscheider und dem Kondensatoreinlass angeordnet. Der Kompressor ist eingerichtet, auf der Seite des Tropfenabscheiders einen Unterdruck zu erzeugen. Die Verdampfer-Kondensator-Einheit umfasst einen erfindungsgemäßen Plattenwärmeübertrager. Der Verdampfereinlass ist mit der zweiten Zuführöffnung verbunden. Der Verdampferauslass ist mit der zweiten Abführöffnung verbunden. Der Kondensatoreinlass ist mit der ersten Zuführöffnung verbunden. Der Kondensatorauslass ist mit der ersten Abführöffnung verbunden.A water treatment plant has an inlet for water, a first outlet for treated water and a second outlet for waste water, a first water tank, an evaporator-condenser unit, a mist eliminator and a compressor. The inlet is connected to the water vessel. The water tank is connected to an evaporator inlet of an evaporator of the evaporator-condenser unit. An evaporator outlet of the evaporator of the evaporator-condenser unit is connected to the mist eliminator. The droplet separator is connected to a condenser inlet of a condenser of the evaporator-condenser unit. A condenser outlet of the condenser of the evaporator-condenser unit is connected to the first outlet. The compressor is placed between the mist eliminator and the condenser inlet. The compressor is set up to generate a negative pressure on the side of the droplet separator. The evaporator-condenser unit includes a plate heat exchanger according to the invention. The evaporator inlet is connected to the second feed port. The evaporator outlet is connected to the second discharge port. The condenser inlet is connected to the first supply port. The condenser outlet is connected to the first discharge port.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:

Fig. 1
eine Wärmeübertragerplatte;
Fig. 2
eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers;
Fig. 3
eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers;
Fig. 4
eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers;
Fig. 5
einen Querschnitt eines Plattenwärmeübertragers;
Fig. 6
einen Querschnitt eines Plattenwärmeübertragers;
Fig. 7
eine Wärmeübertragerplatte;
Fig. 8
eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers;
Fig. 9
eine Wärmeübertragerplatte;
Fig. 10
eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers; und
Fig. 11
eine Wasseraufbereitungsanlage.
Exemplary embodiments of the invention are explained using the following drawings. In the schematic drawing show:
1
a heat transfer plate;
2
an exploded view of a plate heat exchanger;
3
an exploded view of a plate heat exchanger;
4
an exploded view of a plate heat exchanger;
figure 5
a cross section of a plate heat exchanger;
6
a cross section of a plate heat exchanger;
7
a heat transfer plate;
8
an exploded view of a plate heat exchanger;
9
a heat transfer plate;
10
an exploded view of a plate heat exchanger; and
11
a water treatment plant.

Fig. 1 zeigt eine Wärmeübertragerplatte 1 mit einer ersten Zuführöffnung 2, einer zweiten Zuführöffnung 3, einer ersten Abführöffnung 4 und einer zweiten Abführöffnung 5, ferner aufweisend eine Inertgasabführöffnung 6. Die Inertgasabführöffnung 5 kann dazu dienen, nicht kondensierbaren Komponenten während eines Betriebs eines Wärmeübertragers entfernen zu können. 1 shows a heat exchanger plate 1 with a first feed opening 2, a second feed opening 3, a first discharge opening 4 and a second discharge opening 5, also having an inert gas discharge opening 6. The inert gas discharge opening 5 can serve to remove non-condensable components during operation of a heat exchanger.

Die Wärmeübertragerplatte 1 ist derart ausgestaltet, dass die erste Zuführöffnung 2, die zweite Zuführöffnung 3, die erste Abführöffnung 4 und die zweite Abführöffnung 5 jeweils in verschiedenen Eckbereichen 9 der Wärmeübertragerplatte 1 angeordnet sind. Die Wärmeübertragerplatte 1 ist rechteckig ausgestaltet. In jeder der vier Eckbereiche 9 ist jeweils eine der genannten Öffnungen 2, 3, 4, 5 angeordnet. Die Inertgasabführöffnung 6 ist näher an der ersten Zuführöffnung 2 und der zweiten Abführöffnung 5 angeordnet als an der zweiten Zuführöffnung 3 und der ersten Abführöffnung 4. Je nach Flussrichtung von in einem Plattenwärmeübertrager fließenden Fluiden können die erste Zuführöffnung 2, die zweite Zuführöffnung 3, die erste Abführöffnung 4 und die zweite Abführöffnung 5 jeweils auch in anderen Eckbereichen 9 angeordnet sein, wobei jeweils ein Eckbereich 9 eine dieser Öffnungen 2, 3, 4, 5 aufweisen kann.The heat exchanger plate 1 is designed in such a way that the first feed opening 2 , the second feed opening 3 , the first discharge opening 4 and the second discharge opening 5 are each arranged in different corner areas 9 of the heat exchanger plate 1 . The heat exchanger plate 1 is rectangular in shape. In each of the four corner areas 9 one of the openings 2, 3, 4, 5 mentioned is arranged. The inert gas discharge opening 6 is arranged closer to the first supply opening 2 and the second discharge opening 5 than to the second supply opening 3 and the first discharge opening 4. Depending on the direction of flow of fluids flowing in a plate heat exchanger, the first supply opening 2, the second supply opening 3, the first Discharge opening 4 and the second discharge opening 5 can each also be arranged in other corner regions 9, it being possible for each corner region 9 to have one of these openings 2, 3, 4, 5.

Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Plattenwärmeübertragers 10 mit drei Wärmeübertragerplatten 1, die wie die Wärmeübertragerplatte 1 der Fig. 1 ausgestaltet sind, einer Frontplatte 11 und einer Endplatte 12. Die Wärmeübertragerplatten 1, die Frontplatte 11 und die Endplatte 12 weisen jeweils eine umlaufende Dichtung 20 auf, mit der diese gegen ein nicht dargestelltes Gehäuse abgedichtet werden können. Der Plattenwärmeübertrager 10 weist ferner zwei erste Fluidräume 13 und zwei zweite Fluidräume 14 auf, wobei jede Wärmeübertragerplatte 1 zwischen einem ersten Fluidraum 13 und einem zweiten Fluidraum 14 angeordnet ist. Die Fluidräume 13, 14 sind also jeweils zwischen zwei Wärmeübertragerplatten 1 beziehungsweise Frontplatte 11 und Endplatte 12 und jeweils einer Wärmeübertragerplatte 1 und dem nicht dargestellten Gehäuse gebildet. Mit gepunkteten Linien ist das Gehäuse angedeutet. Erste Dichtungen 21 im ersten Fluidraum trennen die zweite Zuführöffnung 3 und die zweite Abführöffnung 5 der Wärmeübertragerplatte 1 vom ersten Fluidraum 13 ab. Zweite Dichtungen 22 im zweiten Fluidraum 14 trennen die erste Zuführöffnung 2, die erste Abführöffnung 4 und die Inertgasabführöffnung 6 der Wärmeübertragerplatte 1 vom zweiten Fluidraum 14 ab. 2 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10 with three heat exchanger plates 1, like the heat exchanger plate 1 of 1 are designed, a front plate 11 and an end plate 12. The heat exchanger plates 1, the front plate 11 and the end plate 12 each have a peripheral seal 20, with which they can be sealed against a housing, not shown. The plate heat exchanger 10 also has two first fluid spaces 13 and two second fluid spaces 14 , each heat exchanger plate 1 being arranged between a first fluid space 13 and a second fluid space 14 . The fluid chambers 13, 14 are thus each formed between two heat exchanger plates 1 or front plate 11 and end plate 12 and one heat exchanger plate 1 and the housing, not shown. The housing is indicated with dotted lines. First seals 21 in the first fluid space separate the second supply opening 3 and the second discharge opening 5 of the heat exchanger plate 1 from the first fluid space 13 . Second seals 22 in the second fluid space 14 separate the first supply opening 2 , the first discharge opening 4 and the inert gas discharge opening 6 of the heat exchanger plate 1 from the second fluid space 14 .

Die Frontplatte 11, die Wärmeübertragerplatten 1 und die Endplatte 12 können mit Spannschrauben zusammengehalten werden. Dies ermöglicht eine einfache Erweiterung des Plattenwärmeübertragers 10, indem einfach zwei weitere Wärmeübertragerplatten 11 und damit ein weiterer erster Fluidraum 13 und ein weiterer zweiter Fluidraum 14 hinzugefügt werden. Selbstverständlich können auch zwei Wärmeübertragerplatten 1 weggelassen werden und somit ein erster Fluidraum 13 und ein zweiter Fluidraum 14 weggelassen werden.The front panel 11, the heat exchanger plates 1 and the end plate 12 can be held together with clamping screws. This enables a simple extension of the plate heat exchanger 10 by simply adding two more heat exchanger plates 11 and thus a further first fluid space 13 and a further second fluid space 14 are added. Of course, two heat exchanger plates 1 can also be omitted and thus a first fluid chamber 13 and a second fluid chamber 14 can be omitted.

Der Plattenwärmeübertrager 10 weist ferner eine erste Wärmeübertragerzuführöffnung 31 in der Frontplatte 11, eine zweite Wärmeübertragerzuführöffnung 32 in der Endplatte 12, eine erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 in der Frontplatte 11, eine zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 in der Endplatte und eine Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 in der Frontplatte 11 auf. Die erste Wärmeübertragerzuführöffnung 31 ist mit den ersten Zuführöffnungen 2 verbunden. Die zweite Wärmeübertragerzuführöffnung 32 ist mit den zweiten Zuführöffnungen 3 verbunden. Die erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 ist mit den ersten Abführöffnungen 4 verbunden. Die zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 ist mit den zweiten Abführöffnungen 5 verbunden. Die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 ist mit den Inertgasabführöffnungen 6 verbunden. Nicht kondensierbaren Komponenten können während eines Betriebs des Plattenwärmeübertragers 10 über die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 entfernt werden. Dadurch, dass die erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 sowie die erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 in der Frontplatte 11 und die zweite Wärmeübertragerzuführöffnung 32 sowie die zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 in der Endplatte 12 angeordnet sind, kann der Plattenwärmeübertrager 10 nach dem Gegenstromprinzip betrieben werden, bei dem eine Wärme gut von einem ersten Fluid mit einer ersten Fließrichtung 15 zu einem zweiten Fluid mit einer zweiten Fließrichtung 16 übertragen werden kann. Die Fließrichtungen 15, 16 sind mittels gestrichelter Linien dargestellt.The plate heat exchanger 10 also has a first heat exchanger supply opening 31 in the front plate 11, a second heat exchanger supply opening 32 in the end plate 12, a first heat exchanger discharge opening 33 in the front plate 11, a second heat exchanger discharge opening 34 in the end plate and a heat exchanger inert gas discharge opening 35 in the front plate 11. The first heat exchanger feed opening 31 is connected to the first feed openings 2 . The second heat exchanger feed opening 32 is connected to the second feed openings 3 . The first heat exchanger discharge port 33 is connected to the first discharge ports 4 . The second heat exchanger discharge port 34 is connected to the second discharge ports 5 . The heat exchanger inert gas discharge opening 35 is connected to the inert gas discharge openings 6 . Non-condensable components can be removed during operation of the plate heat exchanger 10 via the heat exchanger inert gas vent opening 35 . Due to the fact that the first heat exchanger discharge opening 33 and the first heat exchanger discharge opening 33 are arranged in the front panel 11 and the second heat exchanger supply opening 32 and the second heat exchanger discharge opening 34 are arranged in the end plate 12, the plate heat exchanger 10 can be operated according to the countercurrent principle, in which heat is well distributed by a first fluid with a first flow direction 15 can be transferred to a second fluid with a second flow direction 16 . The flow directions 15, 16 are represented by dashed lines.

Statt mit Spannschrauben können die Frontplatte 11, die Wärmeübertragerplatten 1 und die Endplatte 12 auch anders zusammengehalten werden. Beispielsweise kann der Plattenwärmeübertrager 10 gelötet sein. Bei dieser Bauform sind die einzelnen Platten 1, 11, 12 miteinander verlötet, so dass auf die Spannschrauben verzichtet werden kann. Eine weitere Bauform besteht aus lasergeschweißten Kassetten. Hier werden jeweils zwei Wärmeübertragerplatten 1 mit einem Laser zu einer gasdichten Kassette verschweißt. Das Plattenpaket wird mit Spannschrauben zusammengespannt, so dass eine Demontage oder Erweiterung jederzeit möglich ist. Diese Bauform eignet sich besonders für ein kritisches Medium (geschweißter Spalt) und ein Service-Medium (gedichteter Spalt). Entweder die ersten Dichtungen 21 oder die zweiten Dichtungen 22 können also weggelassen werden.Instead of using clamping screws, the front panel 11, the heat exchanger plates 1 and the end plate 12 can also be held together in other ways. For example, the plate heat exchanger 10 can be soldered. In this design, the individual plates 1, 11, 12 are soldered together so that the clamping screws can be dispensed with. Another design consists of laser-welded cassettes. Here, two heat exchanger plates 1 are welded with a laser to form a gas-tight cassette. The plate pack is clamped together with clamping screws, allowing disassembly or expansion is possible at any time. This design is particularly suitable for a critical medium (welded gap) and a service medium (sealed gap). Thus, either the first seals 21 or the second seals 22 can be omitted.

In allen genannten Plattenwärmeübertragern 10 findet ein intensiver Wärmeübergang statt, der durch Turbulenzen bei der Durchströmung zusätzlich erhöht werden kann. Eine turbulente Durchströmung wird in erster Linie durch ein Profil auf den Wärmeübertragerplatten 1 erreicht.In all the plate heat exchangers 10 mentioned, there is an intensive heat transfer, which can be additionally increased by turbulence during the flow. A turbulent flow is primarily achieved by a profile on the heat exchanger plates 1.

Fig. 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers 10, der dem Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 2 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die Frontplatte 11 ist wie die Wärmeübertragerplatte 1 der Fig. 1 ausgestaltet, so dass sich die zweite Wärmeübertragerzuführöffnung 32 und die zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 ebenfalls in der Frontplatte 11 und damit nicht in der Endplatte 12 angeordnet sind. Dadurch ändert sich die zweite Fließrichtung 16. Ein solcher Plattenwärmeübertrager ist noch einfacher erweiterbar, da hier nur die Endplatte 12 entfernt, zwei weitere Wärmeübertragerplatten 1 mit umlaufenden Dichtungen 20, erster Dichtung 21 und zweiter Dichtung 22 eingefügt und anschließend die Endplatte 12 wieder montiert werden muss. Da die Öffnungen 31, 32, 33, 34, 35 alle in der Frontplatte 11 angeordnet sind, muss an den Anschlüssen des Plattenwärmeübertragers 10 nichts geändert werden. Zwischen der Endplatte 12 und der daran angrenzenden Wärmeübertragerplatte 1 sind erste Dichtungen 21 angeordnet, damit eine Verbindung der ersten Fluidräume 13 und der zweiten Fluidräume ausgeschlossen wird. Alternativ könnten bei dieser Wärmeübertragerplatte 1 auch die zweite Zuführöffnung 3 und die zweite Abführöffnung 5 weggelassen werden. 3 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of 2 provided that no differences are described below. The front panel 11 is like the heat exchanger plate 1 of 1 designed so that the second heat exchanger supply opening 32 and the second heat exchanger discharge opening 34 are also arranged in the front panel 11 and thus not in the end panel 12 . This changes the second direction of flow 16. Such a plate heat exchanger is even easier to expand, since here only the end plate 12 must be removed, two more heat exchanger plates 1 with circumferential seals 20, first seal 21 and second seal 22 must be inserted and then the end plate 12 must be reassembled . Since the openings 31, 32, 33, 34, 35 are all arranged in the front panel 11, nothing has to be changed at the connections of the plate heat exchanger 10. First seals 21 are arranged between the end plate 12 and the heat exchanger plate 1 adjoining it, so that a connection between the first fluid chambers 13 and the second fluid chambers is ruled out. Alternatively, the second feed opening 3 and the second discharge opening 5 could also be omitted in this heat exchanger plate 1 .

Fig. 4 zeigt eine Explosionszeichnung eines Plattenwärmeübertragers 10, der dem Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 2 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 ist in der Endplatte 12 und nicht in der Frontplatte 11 angeordnet. Die zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 ist in der Frontplatte 11 und nicht in der Endplatte 12 angeordnet. Dadurch ändern sich die erste Fließrichtung 15 und die zweite Fließrichtung 16. 4 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of 2 provided that no differences are described below. The first heat exchanger discharge opening 33 is arranged in the end plate 12 and not in the front plate 11 . The second heat exchanger discharge opening 34 is arranged in the front panel 11 and not in the end panel 12 . This changes the first flow direction 15 and the second flow direction 16.

Werden die Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 2 bis 4 als Verdampfer-Kondensator-Einheit einer Wasseraufbereitungsanlage verwendet, kann vorgesehen sein, dass über die erste Wärmeübertragerzuführöffnung 31 Wasserdampf in die ersten Fluidräume 13 eingebracht wird und über die zweite Wärmeübertragerzuführöffnung 32 Wasser in die zweiten Fluidräume 14. Der Wasserdampf in den ersten Fluidräumen 13 kondensiert aufgrund der niedrigeren Temperatur des Wassers in den zweiten Fluidräumen 14, wobei eine Kondensationswärme an das Wasser in den zweiten Fluidräumen 14 übertragen und das in den zweiten Fluidräumen 14 angeordnete Wasser erwärmt und gegebenenfalls verdampft wird. Über die erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 wird das kondensierte Waser ausgegeben, während über die zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 das erwärmte Wasser beziehungsweise gegebenenfalls bereits Wasserdampf ausgegeben wird. Inertgase, die über die erste Wärmeübertragerzuführöffnung 31 ebenfalls in die ersten Fluidräume 13 gelangen, werden nicht kondensiert, können aber über die Inertgasabführöffnungen 6 der Wärmeübertragerplatten 1 und die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 aus dem Plattenwärmeübertrager entfernt werden.If the plate heat exchanger 10 of Figures 2 to 4 used as an evaporator-condenser unit of a water treatment plant, it can be provided that water vapor is introduced into the first fluid chambers 13 via the first heat exchanger feed opening 31 and water is introduced into the second fluid chambers 14 via the second heat exchanger feed opening 32. The water vapor in the first fluid chambers 13 condenses due to the lower temperature of the water in the second fluid spaces 14, wherein a heat of condensation is transferred to the water in the second fluid spaces 14 and the water arranged in the second fluid spaces 14 is heated and possibly evaporated. The condensed water is discharged via the first heat exchanger discharge opening 33, while the heated water or possibly water vapor is already discharged via the second heat exchanger discharge opening 34. Inert gases that also get into the first fluid chambers 13 via the first heat exchanger supply opening 31 are not condensed, but can be removed from the plate heat exchanger via the inert gas discharge openings 6 of the heat exchanger plates 1 and the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Plattenwärmeübertrager 10, der wie in der Figur 2 gezeigt ausgestaltet ist. In den ersten Fluidräumen 13 kondensierendes Wasser kann dabei die ersten Fluidräume 13 derart füllen, dass ein maximaler Füllstand unterhalb der Inertgasabführöffnungen 6 liegt, so dass nicht kondensierbare Komponenten durch die Inertgasabführöffnungen 6 geführt werden können. Mittels des Füllstands kann zusätzlich eine Menge einer übertragenen Wärme eingestellt werden, da je nach Füllstand eine unterschiedliche effektive Plattengröße der Wärmeübertragerplatte 1 zur Verfügung steht. figure 5 shows a cross section through a plate heat exchanger 10, as in FIG figure 2 shown is configured. Water condensing in the first fluid chambers 13 can fill the first fluid chambers 13 in such a way that a maximum fill level is below the inert gas discharge openings 6 so that non-condensable components can be guided through the inert gas discharge openings 6 . A quantity of transferred heat can also be adjusted by means of the filling level, since a different effective plate size of the heat exchanger plate 1 is available depending on the filling level.

An der Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 ist ein Ventil 25 angeordnet. Die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 ist mit dem Ventil 25 derart abgeschlossen, dass ein etwaiger Überdruck mittels des Ventils 25 abgegeben werden kann. Das Ventil 25 kann insbesondere ein Überdruckventil sein und es kann vorgesehen sein, dass das Ventil 25 bei einem durch die nicht kondensierbaren Komponenten erzeugten Überdruck in den ersten Fluidräumen 13 diesen abgibt.A valve 25 is arranged at the heat exchanger inert gas discharge opening 35 . The heat exchanger inert gas discharge opening 35 is closed off with the valve 25 in such a way that any excess pressure can be released by means of the valve 25 . The valve 25 can in particular be an overpressure valve and it can be provided that the valve 25 releases an overpressure generated by the non-condensable components in the first fluid chambers 13 .

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Plattenwärmeübertrager 10, der dem Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 5 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Das Ventil 25 ist durch eine Pumpe 26 ersetzt. Ein Volumenstrom über die Inertgasabführöffnungen 6 entspricht maximal ein Hundertstel eines über die erste Zuführöffnung 2 zugeführten Volumenstroms, wobei der über die Inertgasabführöffnung 6 abgeführte Volumenstrom mittels der Pumpe 26 eingestellt wird. Optional kann, wie in Fig. 6 gezeigt, der zugeführte Volumenstrom über die erste Wärmeübertragerzuführöffnung 31 zugeführt werden und der abgeführte Volumenstrom über die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 abgeführt werden. 6 shows a cross section through a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of figure 5 provided that no differences are described below. The valve 25 is replaced by a pump 26. A volume flow via the inert gas discharge openings 6 corresponds at most to one hundredth of a volume flow supplied via the first supply opening 2 , the volume flow discharged via the inert gas discharge opening 6 being adjusted by means of the pump 26 . Optionally, as in 6 shown, the supplied volume flow is supplied via the first heat exchanger supply opening 31 and the discharged volume flow is discharged via the heat exchanger inert gas discharge opening 35 .

Das Ventil 25 und die Pumpe 26 können auch gemeinsam zum Einsatz kommen. Die im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 erläuterten Merkmale können jeweils auch bei den Plattenwärmeübertragern 10 der Fig. 3 und 4 zum Einsatz kommen.The valve 25 and the pump 26 can also be used together. The related to the figure 5 and 6 Explained features can each also in the plate heat exchangers 10 of Figures 3 and 4 come into use.

Fig. 7 zeigt eine Wärmeübertragerplatte 1, die der Wärmeübertragerplatte 1 der Fig. 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die Inertgasabführöffnung 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Langloch 7 ausgestaltet. Die erste Zuführöffnung 2, die zweite Zuführöffnung 3, die erste Abführöffnung 4 und die zweite Abführöffnung 5 sind rund und wie in Fig. 1 gezeigt ausgestaltet. Das Langloch 7 kann dabei insbesondere derart ausgestaltet sein, dass bei unterschiedlichen Füllhöhen das Langloch 7 unterschiedlich weit in den Flüssigkeitspegel hineinreicht und trotzdem oberhalb der Füllhöhe ein Abführen der nicht kondensierbaren Komponenten möglich bleibt. 7 shows a heat exchanger plate 1, the heat exchanger plate 1 of 1 provided that no differences are described below. The inert gas discharge opening 6 is designed as a slot 7 in this exemplary embodiment. The first supply opening 2, the second supply opening 3, the first discharge opening 4 and the second discharge opening 5 are round and as in FIG 1 shown decorated. The elongated hole 7 can in particular be designed in such a way that with different fill levels, the elongated hole 7 extends to different extents into the liquid level, while still allowing the non-condensable components to be discharged above the fill level.

Fig. 8 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Plattenwärmeübertragers 10, der vom grundsätzlichen Aufbau dem Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 2 entspricht, aber mit der Wärmeübertragerplatte 1 der Fig. 7 ausgeführt ist. Optional ist in Fig. 8 gezeigt, dass auch die Frontplatte 11 ein Langloch 7 aufweisen kann, welches mit der Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 verbunden ist. Hier ist ein Schauglas 36 angeordnet, mit dem eine Füllhöhe des Plattenwärmeübertragers geprüft werden kann. Die Frontplatte 11 kann alternativ aber auch wie im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert ausgestaltet sein. Die Funktionsweise des Plattenwärmeübertragers 10 entspricht im Übrigen derjenigen des Plattenwärmeübertragers 10 der Fig. 2. Die im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 6 erläuterten Anpassungen können ebenfalls für den Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 8 vorgesehen sein. 8 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of the basic structure 2 corresponds, but with the heat exchanger plate 1 of 7 is executed. Optional is in 8 shown that the front panel 11 can also have an elongated hole 7 which is connected to the heat exchanger inert gas discharge opening 35 . A sight glass 36 is arranged here, with which the fill level of the plate heat exchanger can be checked. The front panel 11 can alternatively also as in connection with 2 be designed explained. The way it works of the plate heat exchanger 10 otherwise corresponds to that of the plate heat exchanger 10 of FIG 2 . The related to the Figures 3 to 6 Explained adjustments can also for the plate heat exchanger 10 of 8 be provided.

Fig. 9 zeigt eine Wärmeübertragerplatte 1, die der Wärmeübertragerplatte 1 der Fig. 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die Inertgasabführöffnung 6 und die erste Abführöffnung 4 sind als eine gemeinsame Öffnung 8 der Wärmeübertragerplatte 1 ausgestaltet. Die gemeinsame Öffnung ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Langloch 7 ausgestaltet. Dadurch kann eine Öffnung der Wärmeübertragerplatte 1 eingespart und ein einfacherer Aufbau realisiert werden, wobei die Vorteile des Langlochs 7 bestehen bleiben. 9 shows a heat exchanger plate 1, the heat exchanger plate 1 of 1 provided that no differences are described below. The inert gas discharge opening 6 and the first discharge opening 4 are designed as a common opening 8 of the heat exchanger plate 1 . The common opening is also designed as a slot 7 in this embodiment. As a result, an opening in the heat exchanger plate 1 can be saved and a simpler structure can be implemented, with the advantages of the elongated hole 7 remaining intact.

Fig. 10 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Plattenwärmeübertragers 10, der vom grundsätzlichen Aufbau dem Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 2 entspricht, aber mit der Wärmeübertragerplatte 1 der Fig. 9 ausgeführt ist. Die Frontplatte 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel wie im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert ausgestaltet. Die Funktionsweise des Plattenwärmeübertragers 10 entspricht im Übrigen derjenigen des Plattenwärmeübertragers 10 der Fig. 2. Die im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 6 erläuterten Anpassungen können ebenfalls für den Plattenwärmeübertrager 10 der Fig. 10 vorgesehen sein. Ferner kann die Frontplatte 11 auch wie um Zusammenhang mit Fig. 8 erläutert ausgestaltet sein. 10 shows an exploded view of a plate heat exchanger 10, the plate heat exchanger 10 of the basic structure 2 corresponds, but with the heat exchanger plate 1 of 9 is executed. The front panel 11 is in this embodiment as in connection with 2 explained designed. The mode of operation of the plate heat exchanger 10 otherwise corresponds to that of the plate heat exchanger 10 of FIG 2 . The related to the Figures 3 to 6 Explained adjustments can also for the plate heat exchanger 10 of 10 be provided. Furthermore, the front panel 11 can also be related to how 8 be designed explained.

Fig. 11 zeigt eine Wasseraufbereitungsanlage 100 mit einem Einlass 101 für Wasser, einem ersten Auslass 102 für aufbereitetes Wasser und einem zweiten Auslass 103 für Abwasser, einem Wassergefäß 104, einer Verdampfer-Kondensator-Einheit 110, einem Tropfenabscheider 105 und einem Kompressor 120. Der Einlass 101 ist mit dem Wassergefäß 104 verbunden. Das Wassergefäß 104 ist mit einem Verdampfereinlass 112 eines Verdampfers 111 der Verdampfer-Kondensator-Einheit 110 verbunden. Ein Verdampferauslass 113 des Verdampfers 111 der Verdampfer-Kondensator-Einheit 110 ist mit dem im Wassergefäß 104 angeordneten Tropfenabscheider 105 verbunden. Der Tropfenabscheider 105 ist mit einem Kondensatoreinlass 117 eines Kondensators 116 der Verdampfer-Kondensator-Einheit 110 verbunden. Ein Kondensatorauslass 118 des Kondensators 116 der Verdampfer-Kondensator-Einheit 110 ist mit dem ersten Auslass 102 verbunden. Der Kompressor 120 ist zwischen dem Tropfenabscheider 105 und dem Kondensatoreinlass 117 angeordnet. Der Kompressor 120 ist eingerichtet, auf der Seite des Tropfenabscheiders 105 einen Unterdruck zu erzeugen. Die Verdampfer-Kondensator-Einheit 110 ist als Plattenwärmeübertrager 10 analog zu den oben beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt, wobei der erste Fluidraum 13 jeweils den Kondensator 116 und der zweite Fluidraum den Verdampfer 111 bildet. Die erste Wärmeübertragerzuführöffnung 31 entspricht dem Kondensatoreinlass 117, die zweiten Wärmeübertragerzuführöffnung 32 entspricht dem Verdampfereinlass 112, die erste Wärmeübertragerabführöffnung 33 entspricht dem Kondensatorauslass 118, die zweite Wärmeübertragerabführöffnung 34 entspricht dem Verdampferauslass 113. In einer solchen Wasseraufbereitungsanlage 100 kann der beschriebene Plattenwärmeübertrager 10 gut eingesetzt werden, da die nicht kondensierbaren Komponenten beziehungsweise Inertgase, die den Kondensator 116 erreichen, über die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung 35 abgeführt werden können. Hierzu können die bereits beschriebenen Pumpen 26 oder Ventile 25 zum Einsatz kommen. Je nach den geometrischen Anforderungen an den Plattenwärmeübertrager 10 können die im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 4 erläuterten grundsätzlichen Aufbauvarianten des Plattenwärmeübertragers 10 eingesetzt werden. Über die Inertgasabführöffnungen 6 verlässt ein dampfförmiger Volumenstrom den Plattenwärmeübertrager 10. Dies kann mittels eines Ablassventils 25 oder einer Pumpe 26 wie in den Fig. 5 beziehungsweise 6 gezeigt erfolgen. 11 shows a water treatment plant 100 with an inlet 101 for water, a first outlet 102 for treated water and a second outlet 103 for waste water, a water tank 104, an evaporator-condenser unit 110, a mist eliminator 105 and a compressor 120. The inlet 101 is connected to the water vessel 104. The water vessel 104 is connected to an evaporator inlet 112 of an evaporator 111 of the evaporator-condenser unit 110 . An evaporator outlet 113 of the evaporator 111 of the evaporator-condenser unit 110 is connected to the droplet separator 105 arranged in the water vessel 104 . The droplet separator 105 is connected to a condenser inlet 117 of a condenser 116 of the evaporator-condenser unit 110 . A condenser outlet 118 of the condenser 116 of the evaporator-condenser unit 110 is connected to the first outlet 102 . The compressor 120 is positioned between the mist eliminator 105 and the condenser inlet 117 . The compressor 120 is set up to generate a negative pressure on the side of the droplet separator 105 . The evaporator-condenser unit 110 is designed as a plate heat exchanger 10 analogously to the configurations described above, with the first fluid chamber 13 forming the condenser 116 and the second fluid chamber forming the evaporator 111 . The first heat exchanger supply opening 31 corresponds to the condenser inlet 117, the second heat exchanger supply opening 32 corresponds to the evaporator inlet 112, the first heat exchanger discharge opening 33 corresponds to the condenser outlet 118, the second heat exchanger discharge opening 34 corresponds to the evaporator outlet 113. The plate heat exchanger 10 described can be used well in such a water treatment system 100, since the non-condensable components or inert gases that reach the condenser 116 can be discharged via the heat exchanger inert gas discharge opening 35 . The pumps 26 or valves 25 already described can be used for this purpose. Depending on the geometric requirements for the plate heat exchanger 10 in connection with the Figures 2 to 4 explained basic design variants of the plate heat exchanger 10 are used. A vaporous volume flow leaves the plate heat exchanger 10 via the inert gas discharge openings 6. This can be done by means of a discharge valve 25 or a pump 26 as in FIGS figure 5 and 6 shown respectively.

Der Tropfenabscheider 105 ist dabei als Düse 106 und Netz 107 ausgestaltet. Wird im Verdampfer 111 Wasser verdampft, kann dabei auch vorhandenes Wasser als Tröpfchen mitgerissen werden. Diese Tröpfchen werden vom Netz 107 zurückgehalten und fließen wieder nach unten in das Wassergefäß 104 zurück, während der Wasserdampf den Tropfenabscheider 105 nach oben verlassen kann. Alternativ zur Darstellung der Fig. 11 sind auch andere Ausgestaltungen des Tropfenabscheiders 105 wie beispielsweise Zyklonabscheider denkbar.The droplet separator 105 is in the form of a nozzle 106 and a net 107 . If water is evaporated in the evaporator 111, any water that is present can also be entrained as droplets. These droplets are held back by the net 107 and flow back down into the water vessel 104, while the water vapor can leave the droplet separator 105 at the top. As an alternative to displaying the 11 other configurations of the droplet separator 105, such as a cyclone separator, are also conceivable.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen hieraus können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited to the disclosed examples and other variations thereof can be devised by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

Wärmeübertragerplatte (1) mit einer ersten Zuführöffnung (2), einer zweiten Zuführöffnung (3), einer ersten Abführöffnung (4) und einer zweiten Abführöffnung (5), ferner aufweisend eine Inertgasabführöffnung (6).Heat exchanger plate (1) with a first supply opening (2), a second supply opening (3), a first discharge opening (4) and a second discharge opening (5), furthermore having an inert gas discharge opening (6). Wärmeübertragerplatte nach Anspruch 1, wobei die Inertgasabführöffnung (6) ein Langloch (7) umfasst, wobei die erste Zuführöffnung (2), die zweite Zuführöffnung (3) und die zweite Abführöffnung (5) rund ausgestaltet sind.Heat exchanger plate according to claim 1, wherein the inert gas discharge opening (6) comprises an elongated hole (7), the first supply opening (2), the second supply opening (3) and the second discharge opening (5) being round. Wärmeübertragerplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Inertgasabführöffnung (6) und die erste Abführöffnung (4) als eine gemeinsame Öffnung (8) der Wärmeübertragerplatte (1) ausgestaltet sind.Heat exchanger plate according to claim 1 or 2, wherein the inert gas discharge opening (6) and the first discharge opening (4) are designed as a common opening (8) of the heat exchanger plate (1). Plattenwärmeübertrager (10) mit zumindest einer Wärmeübertragerplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, einer Frontplatte (11) und einer Endplatte (12), ferner aufweisend zumindest einen ersten Fluidraum (13) und zumindest einen zweiten Fluidraum (14), wobei jede Wärmeübertragerplatte (1) zwischen einem ersten Fluidraum (13) und einem zweiten Fluidraum (14) angeordnet ist, wobei erste Dichtungen (21) im ersten Fluidraum (13) die zweite Zuführöffnung (3) und die zweite Abführöffnung (5) der Wärmeübertragerplatte (1) vom ersten Fluidraum (13) abtrennen und wobei zweite Dichtungen (22) im zweiten Fluidraum (14) die erste Zuführöffnung (2), die erste Abführöffnung (4) und die Inertgasabführöffnung (6) der Wärmeübertragerplatte (1) vom zweiten Fluidraum (14) abtrennen.Plate heat exchanger (10) with at least one heat exchanger plate (1) according to one of Claims 1 to 3, a front plate (11) and an end plate (12), further having at least one first fluid space (13) and at least one second fluid space (14), wherein each heat exchanger plate (1) is arranged between a first fluid space (13) and a second fluid space (14), wherein first seals (21) in the first fluid space (13) the second supply opening (3) and the second discharge opening (5) of the heat exchanger plate ( 1) from the first fluid space (13) and wherein second seals (22) in the second fluid space (14) separate the first supply opening (2), the first discharge opening (4) and the inert gas discharge opening (6) of the heat exchanger plate (1) from the second fluid space ( 14) detach. Plattenwärmeübertrager (10) nach Anspruch 4, ferner aufweisend eine erste Wärmeübertragerzuführöffnung (31), eine zweite Wärmeübertragerzuführöffnung (32), eine erste Wärmeübertragerabführöffnung (33), eine zweite Wärmeübertragerabführöffnung (34) und eine Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung (35), wobei die erste Wärmeübertragerzuführöffnung (31) mit der ersten Zuführöffnung (2) oder den ersten Zuführöffnungen (2), die zweite Wärmeübertragerzuführöffnung (32) mit der zweiten Zuführöffnung (3) oder den zweiten Zuführöffnungen (3), die erste Wärmeübertragerabführöffnung (33) mit der ersten Abführöffnung (4) oder den ersten Abführöffnungen (4), die zweite Wärmeübertragerabführöffnung (34) mit der zweiten Abführöffnung (5) oder den zweiten Abführöffnungen (5) und die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung (35) mit der Inertgasabführöffnung (6) oder den Inertgasabführöffnungen (6) verbunden ist.Plate heat exchanger (10) according to Claim 4, further comprising a first heat exchanger feed opening (31), a second heat exchanger feed opening (32), a first heat exchanger discharge opening (33), a second heat exchanger discharge opening (34) and a heat exchanger inert gas discharge opening (35), the first heat exchanger feed opening (31 ) with the first feed opening (2) or the first feed openings (2), the second Heat exchanger feed opening (32) with the second feed opening (3) or the second feed openings (3), the first heat exchanger discharge opening (33) with the first discharge opening (4) or the first discharge openings (4), the second heat exchanger discharge opening (34) with the second discharge opening (5) or the second discharge openings (5) and the heat exchanger inert gas discharge opening (35) is connected to the inert gas discharge opening (6) or the inert gas discharge openings (6). Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 5, wobei die Wärmeübertragerinertgasabführungsöffnung (35) mit einem Ventil (25) derart abgeschlossen ist, dass ein etwaiger Überdruck mittels des Ventils (25) abgegeben werden kann.Plate heat exchanger according to claim 5, wherein the heat exchanger inert gas discharge opening (35) is closed off with a valve (25) in such a way that any excess pressure can be discharged by means of the valve (25). Plattenwärmeübertrager (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Frontplatte (11) in Form einer Wärmeübertragerplatte (1) nach Anspruch 1 bis 3 ausgestaltet ist.Plate heat exchanger (10) according to one of claims 4 to 6, wherein the front panel (11) is designed in the form of a heat exchanger plate (1) according to claims 1 to 3. Plattenwärmeübertrager (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei mehrere erste Fluidräume (13) und mehrere zweite Fluidräume (14) vorgesehen sind, wobei jeweils zwischen einem der ersten Fluidräume (13) und einem der zweiten Fluidräume (14) eine Wärmeübertragerplatte (1) nach Anspruch 1 bis 3 angeordnet ist, und wobei erste Dichtungen (21) in den ersten Fluidräumen (13) die zweite Zuführöffnung (3) und die zweite Abführöffnung (5) der Wärmeübertragerplatte (1) von den ersten Fluidräumen (13) abtrennen und wobei zweite Dichtungen (22) in den zweiten Fluidräumen (14) die erste Zuführöffnung (2), die erste Abführöffnung (4) und die Inertgasabführöffnung (6) der Wärmeübertragerplatte (1) von den zweiten Fluidräumen (14) abtrennen.Plate heat exchanger (10) according to one of Claims 4 to 7, in which a plurality of first fluid spaces (13) and a plurality of second fluid spaces (14) are provided, with a heat exchanger plate ( 1) according to claims 1 to 3, and wherein first seals (21) in the first fluid spaces (13) separate the second supply opening (3) and the second discharge opening (5) of the heat exchanger plate (1) from the first fluid spaces (13). and wherein second seals (22) in the second fluid spaces (14) separate the first supply opening (2), the first discharge opening (4) and the inert gas discharge opening (6) of the heat exchanger plate (1) from the second fluid spaces (14). Plattenwärmeübertrager (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei ein Volumenstrom über die Inertgasabführöffnung (6) maximal ein Zehntel eines über die erste Zuführöffnung (2) zugeführten Volumenstroms entspricht, wobei der über die Inertgasabführöffnung (6) abgeführte Volumenstrom mittels einer Pumpe (26) eingestellt wird.Plate heat exchanger (10) according to one of Claims 4 to 8, in which a volume flow via the inert gas discharge opening (6) corresponds at most to one tenth of a volume flow supplied via the first feed opening (2), the volume flow discharged via the inert gas discharge opening (6) being discharged by means of a pump ( 26) is set. Wasseraufbereitungsanlage (100) mit einem Einlass (101) für Wasser, einem ersten Auslass (102) für aufbereitetes Wasser und einem zweiten Auslass (103) für Abwasser, einem Wassergefäß (104), einer Verdampfer-Kondensator-Einheit (110), einem Tropfenabscheider (105) und einem Kompressor (120), wobei der Einlass (101) mit dem Wassergefäß (104) verbunden ist, wobei das Wassergefäß (104) mit einem Verdampfereinlass (112) eines Verdampfers (111) der Verdampfer-Kondensator-Einheit (110) verbunden ist, wobei ein Verdampferauslass (113) des Verdampfers (111) der Verdampfer-Kondensator-Einheit (110) mit dem Tropfenabscheider (105) verbunden ist, wobei der Tropfenabscheider (105) mit einem Kondensatoreinlass (117) eines Kondensators (116) der Verdampfer-Kondensator-Einheit (110) verbunden ist, wobei ein Kondensatorauslass (118) des Kondensators (116) der Verdampfer-Kondensator-Einheit (110) mit dem ersten Auslass (102) verbunden ist, wobei der Kompressor (120) zwischen dem Tropfenabscheider (105) und dem Kondensatoreinlass (117) angeordnet ist, wobei der Kompressor (120) eingerichtet ist, auf der Seite des Tropfenabscheiders (105) einen Unterdruck zu erzeugen, wobei die Verdampfer-Kondensator-Einheit (110) einen Plattenwärmeübertrager (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9 umfasst, wobei der Verdampfereinlass (112) mit der zweiten Zuführöffnung (3) verbunden ist, wobei der Verdampferauslass (113) mit der zweiten Abführöffnung (5) verbunden ist, wobei der Kondensatoreinlass (117) mit der ersten Zuführöffnung (2) verbunden ist, wobei der Kondensatorauslass (118) mit der ersten Abführöffnung (4) verbunden ist.Water treatment plant (100) with an inlet (101) for water, a first outlet (102) for treated water and a second outlet (103) for waste water, a water tank (104), an evaporator-condenser unit (110), a mist eliminator (105) and a compressor (120), wherein the inlet (101) is connected to the water tank (104), wherein the water vessel (104) is connected to an evaporator inlet (112) of an evaporator (111) of the evaporator-condenser unit (110), an evaporator outlet (113) of the evaporator (111) of the evaporator-condenser unit (110) being connected to the Droplet separator (105) is connected, wherein the droplet separator (105) is connected to a condenser inlet (117) of a condenser (116) of the evaporator-condenser unit (110), wherein a condenser outlet (118) of the condenser (116) of the evaporator Condenser unit (110) is connected to the first outlet (102), the compressor (120) being arranged between the mist eliminator (105) and the condenser inlet (117), the compressor (120) being arranged on the side of the Droplet separator (105) to generate a negative pressure, wherein the evaporator-condenser unit (110) comprises a plate heat exchanger (10) according to any one of claims 4 to 9, wherein the evaporator inlet (112) is connected to the second feed opening (3), wherein the evaporator outlet (113) is connected to the second discharge port (5), the condenser inlet (117) being connected to the first supply port (2), the condenser outlet (118) being connected to the first discharge port (4).
EP22203989.3A 2021-12-16 2022-10-27 Heat exchanger plate, plate heat exchanger and water treatment system Pending EP4198434A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021214492.6A DE102021214492A1 (en) 2021-12-16 2021-12-16 Heat exchanger plate, plate heat exchanger and water treatment plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4198434A1 true EP4198434A1 (en) 2023-06-21

Family

ID=84043938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22203989.3A Pending EP4198434A1 (en) 2021-12-16 2022-10-27 Heat exchanger plate, plate heat exchanger and water treatment system

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4198434A1 (en)
DE (1) DE102021214492A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1508016A1 (en) * 2002-05-29 2005-02-23 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger device and a heat exchanger plate
SE528143C2 (en) * 2005-01-07 2006-09-12 Alfa Laval Corp Ab A heat exchange device
WO2008024066A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 Alfa Laval Corporate Ab Plate heat exchanger and heat exchanger plant
US20160320141A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-03 Modine Manufacturing Company Liquid to Refrigerant Heat Exchanger, and Method of Operating the Same
US10352597B2 (en) * 2013-12-20 2019-07-16 Swep International Ab Evaporation and absorption unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1508016A1 (en) * 2002-05-29 2005-02-23 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger device and a heat exchanger plate
SE528143C2 (en) * 2005-01-07 2006-09-12 Alfa Laval Corp Ab A heat exchange device
WO2008024066A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 Alfa Laval Corporate Ab Plate heat exchanger and heat exchanger plant
US10352597B2 (en) * 2013-12-20 2019-07-16 Swep International Ab Evaporation and absorption unit
US20160320141A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-03 Modine Manufacturing Company Liquid to Refrigerant Heat Exchanger, and Method of Operating the Same

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021214492A1 (en) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0308454B1 (en) Device for evaporating liquids or absorbing or degassing solutions of two or more substances of inner tube/drop film design
DE102014004322B4 (en) Heat recovery system and plate heat exchanger
DE60310876T2 (en) DIPPED EVAPORATOR WITH INTEGRATED HEAT EXCHANGER
DE102005039299A1 (en) Capacitor separator and method for separating
DE2333703A1 (en) MULTI-STAGE EVAPORATOR
EP3543626B1 (en) Water-lithium bromide absorption cooling system
EP2135025B1 (en) Heat exchanger for evaporating a liquid portion of a medium having a bypass for an evaporated portion of the medium
DE102007034710B4 (en) Two-stage absorption cooler
DE4222340C2 (en) Heat pipe
DE60118552T2 (en) INTEGRATED VENTILATION AND CONDENSER
AT513177B1 (en) Plate heat exchangers, in particular for absorption refrigeration systems
EP1477761B1 (en) Plate heat exchanger
DE3441074C2 (en)
DE1601225C3 (en)
EP4198434A1 (en) Heat exchanger plate, plate heat exchanger and water treatment system
DE1503677A1 (en) Cold pump arrangement
DE1619902B2 (en) DEVICE FOR SEPARATING LIQUID FROM A GAS-FOERMIGEN MEDIUM
DE3209760C2 (en) Heat exchanger
DE2414295C2 (en) Heat exchanger for the condensation of steam
EP1576331B1 (en) Power plant condenser with deaeration/degassing system
DE102012217340A1 (en) Heat exchanger
DE102020131615B4 (en) Plate apparatus for mass and heat transfer in sorption heat pumps with separation of liquid and vapor flow
DE102010031406B4 (en) evaporator device
EP0546315B1 (en) Steam condenser
DE2454757A1 (en) Shell-and-tube heat exchanger - can be switched from condensing to vaporising duty or vice-versa

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20231221

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR